Для того чтобы определить, что больше — сопротивление лампы или провода, и во сколько раз, нужно сначала рассчитать сопротивление каждого из них.
Сопротивление лампы
Известно, что лампа рассчитана на напряжение ( U = 220 ) В и силу тока ( I = 0,27 ) А.
Сопротивление лампы ( R_{\text{лампы}} ) можно найти по закону Ома:
[ R_{\text{лампы}} = \frac{U}{I} ]
Подставим значения:
[ R_{\text{лампы}} = \frac{220 \, В}{0,27 \, А} \approx 814,81 \, Ом ]
Сопротивление провода
Для расчета сопротивления провода используем формулу:
[ R = \rho \cdot \frac{L}{S} ]
где:
- ( \rho ) — удельное сопротивление материала провода,
- ( L ) — длина провода,
- ( S ) — площадь поперечного сечения провода.
Для алюминия удельное сопротивление ( \rho ) примерно равно ( 2{,}82 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot м ).
Длина провода ( L = 10 ) м, площадь поперечного сечения ( S = 0,4 \, мм^2 = 0,4 \times 10^{-6} \, м^2 ).
Теперь подставим все значения в формулу:
[ R_{\text{провода}} = 2{,}82 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot м \cdot \frac{10 \, м}{0,4 \times 10^{-6} \, м^2} ]
Посчитаем:
[ R_{\text{провода}} = 2{,}82 \times 10^{-8} \times 25 \times 10^5 = 7{,}05 \times 10^{-2} \, Ом = 0{,}0705 \, Ом ]
Сравнение сопротивлений
Теперь сравним сопротивления:
[ R{\text{лампы}} \approx 814{,}81 \, Ом ]
[ R{\text{провода}} \approx 0{,}0705 \, Ом ]
Очевидно, что сопротивление лампы значительно больше, чем сопротивление провода.
Во сколько раз больше?
Для определения во сколько раз больше сопротивление лампы, чем сопротивление провода, разделим сопротивление лампы на сопротивление провода:
[ \frac{R{\text{лампы}}}{R{\text{провода}}} = \frac{814{,}81 \, Ом}{0{,}0705 \, Ом} \approx 11557{,}73 ]
Итак, сопротивление лампы больше сопротивления провода примерно в 11557,73 раза.